【正文】 但我們從來不說它是自動(dòng)控制器。在輸出端910接入直流電壓表用于測量輸出電壓U910。可控橋輸入電流未達(dá)限制值時(shí)，比較電壓小于給定電壓。過勵(lì)限制電路原理接線見圖41。原因：①檢測放大電路元件變質(zhì)或損壞，致使UK偏離正常值，相當(dāng)于UF虛假偏高；②移相觸發(fā)電路故障，可控硅導(dǎo)通角偏低；③勵(lì)磁主電路缺相運(yùn)行；快熔熔斷；④某整流元件故障。可能是：a）交流電源缺相。4．運(yùn)行中突然機(jī)聲沉悶，IF及IL猛增，導(dǎo)致單機(jī)時(shí)的UF或并網(wǎng)中的QX猛增。3．電路無故障，手控正常，自控不穩(wěn)定。③續(xù)流二極管短路或整流元件損壞。可能是三相觸發(fā)脈沖不對稱，或者某相或某兩相觸發(fā)電路故障無輸出。原因：①操作機(jī)構(gòu)故障或調(diào)整不當(dāng)，致使線圈通電時(shí)間過長；②連續(xù)頻繁操作次數(shù)過多；③線圈嚴(yán)重受潮、腐蝕或機(jī)械損傷，造成匝間或?qū)娱g短路。其余步驟同單機(jī)運(yùn)行方式。（B）對于斷開QF后不能立刻聯(lián)跳QFG的裝置，在斷QFG以前，即使發(fā)電機(jī)短時(shí)空載運(yùn)行，亦應(yīng)注意維持f、UF額定值不變，防止發(fā)電機(jī)過壓。當(dāng)需要改變機(jī)組間的無功分配比例關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變調(diào)差電阻。因?yàn)榧词故蔷哂胸?fù)反饋閉環(huán)運(yùn)行的手控電路，其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力也遠(yuǎn)不如自控方式強(qiáng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)突然大量減少負(fù)載時(shí)，很容易產(chǎn)生過電壓。6)認(rèn)真負(fù)責(zé)，實(shí)驗(yàn)有始有終實(shí)驗(yàn)完畢，須將實(shí)驗(yàn)結(jié)果交指導(dǎo)老師審查。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)設(shè)備擬定實(shí)驗(yàn)線路，選擇所需儀表，確定實(shí)驗(yàn)步驟，讀取實(shí)驗(yàn)所需數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，得出必要的結(jié)論，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2)打開“電源總開關(guān)”，按下“啟動(dòng)”按鈕，并將“單相自耦調(diào)壓器” 開關(guān)撥到“開”位置，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)，在輸出口a、x兩端，可獲得所需的單相交流電壓。仿真無刷交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)在超過頂值電流10%Ifn、 s完成通道切換時(shí),磁場電流達(dá)到235%Ifn,%。4)按照Ce整定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)按照發(fā)電機(jī)特性設(shè)定。過勵(lì)反時(shí)限特性函數(shù)類型與發(fā)電機(jī)磁場過電流特性函數(shù)類型一致。但是應(yīng)當(dāng)指出，這種勵(lì)磁控制器是針對電力系統(tǒng)局部線性化模型來設(shè)計(jì)的，這樣設(shè)計(jì)出的勵(lì)磁控制器能保證在運(yùn)行點(diǎn)附近具有良好的控制性能，當(dāng)偏離運(yùn)行點(diǎn)時(shí)，控制性能就會(huì)變差。電力工業(yè)市場化運(yùn)行機(jī)制對系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制、包括機(jī)組勵(lì)磁控制的新要求基于GPS的多機(jī)系統(tǒng)勵(lì)磁優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的研究勵(lì)磁控制器是同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的重要部件。誠然,想完成這件有益的事并非一兩個(gè)研究組發(fā)表一兩篇文章所能勝任的。用解析的方法證明直接反饋線性化方法和微分幾何法可以得到完全相同的非線性勵(lì)磁控制規(guī)律。它的特點(diǎn)是直接考慮系統(tǒng)的非線性特性從而進(jìn)行控制。控制效果與PSS相比，可提高發(fā)電機(jī)的靜穩(wěn)20%，提高暫穩(wěn)30%。運(yùn)用古典控制理論建立按Vt的比例進(jìn)行的勵(lì)磁調(diào)節(jié)是由于無法對控制對象進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)模型描述而采取的一種簡單實(shí)用的控制方法，但對增益K的調(diào)整卻出現(xiàn)了矛盾。移相觸發(fā)電路：將綜合并放大的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于各相可控硅的移相觸發(fā)脈沖。零阻尼或很小的正阻尼，都是電力系統(tǒng)運(yùn)行中的不安全因素，應(yīng)采取措施提高系統(tǒng)的阻尼特性，即動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。靈敏快速的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可以維持發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓恒定，相當(dāng)于補(bǔ)償了全部發(fā)電機(jī)的d軸同步電抗，即達(dá)到線路靜穩(wěn)功率極限。因勵(lì)磁電源取自發(fā)電機(jī)自身或發(fā)電機(jī)所在的電力系統(tǒng)，故這種勵(lì)磁方式稱為自勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，簡稱自勵(lì)系統(tǒng)。因此對同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁進(jìn)行控制，是對發(fā)電機(jī)的運(yùn)行實(shí)施控制的重要內(nèi)容之一。而不同容量的負(fù)載，以及負(fù)載的不同功率因數(shù)，對同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁場的反映作用是不同的，要維持同步發(fā)電機(jī)端電壓為一定水平，就必須根據(jù)負(fù)載的大小及負(fù)載的性質(zhì)隨時(shí)調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。 同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)一般由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩個(gè)部分組成。當(dāng)系統(tǒng)受到小的擾動(dòng)后，發(fā)電機(jī)能繼續(xù)保持與系統(tǒng)同步運(yùn)行特性稱為電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是增大輸送距離和提高輸送功率。當(dāng)電力系統(tǒng)的負(fù)荷發(fā)生突變、線路結(jié)構(gòu)參數(shù)改變，以及電力系統(tǒng)遭受突然短路等故障時(shí)，電力系統(tǒng)能否繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，稱為電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，這也是同步發(fā)電機(jī)的重要性能之一。、自動(dòng)控制方式切換電路：在發(fā)電機(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)，線路遞升加壓和繼電保護(hù)試驗(yàn)時(shí)，必須由手動(dòng)方式調(diào)節(jié)勵(lì)磁。所謂PSS的控制方式，實(shí)際上是采用雙狀態(tài)變量的反饋控制方式，就是在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中除了用狀態(tài)量Vt作為反饋量外再引入一附加鎮(zhèn)定參量。第三，最優(yōu)勵(lì)磁控制規(guī)律是全部狀態(tài)量的最優(yōu)線性組合。這些方法直接考慮系統(tǒng)的非線性特性，原理簡單，易于掌握。特別是變結(jié)構(gòu)控制的抖動(dòng)問題嚴(yán)重影響了它的廣泛應(yīng)用。機(jī)組無功功率分配功能；提供適當(dāng)?shù)娜斯ぷ枘岷吞岣呦到y(tǒng)穩(wěn)定性和傳輸功率的功能，其中穩(wěn)定性主要指功角穩(wěn)定性(包括靜態(tài)、暫態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性)和電壓穩(wěn)定性。同樣，勵(lì)磁控制方式的發(fā)展也經(jīng)歷了一條與之相應(yīng)的道路。中國電力科學(xué)研究院與南京自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁控制器。勵(lì)磁系統(tǒng)功率單元(勵(lì)磁變壓器、整流橋、勵(lì)磁機(jī)等)的過電流能力應(yīng)保證實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電流能力,但是某些交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的頂值電流可能小于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電流能力,當(dāng)兩者不相同時(shí)按小者確定。設(shè)定級(jí)差為2 s。因此,較大的過熱量設(shè)定值在連續(xù)多次電網(wǎng)故障時(shí)提供較多的支持。為了及時(shí)調(diào)整勵(lì)磁以避免跳機(jī),可以設(shè)置過勵(lì)報(bào)警, s報(bào)警,其相當(dāng)于轉(zhuǎn)子過負(fù)荷定時(shí)限保護(hù)功能。固定電壓及可調(diào)電壓值可由控制屏下方中間的直流電壓表指示。認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、保證人身安全等都具有十分重要的作用。4．穩(wěn)定運(yùn)行幾分鐘，檢查勵(lì)磁系統(tǒng)各部分有無異?，F(xiàn)象。由于運(yùn)行中經(jīng)常保持了手控和自控電壓相等，故當(dāng)自控方式失控時(shí)，處于備用狀態(tài)的手控電壓接近于故障前的自控電壓，應(yīng)立刻從自動(dòng)切換到手控。對于沒有溫度計(jì)，采用自然冷卻的小容量可控勵(lì)磁裝置的硅整流元件，當(dāng)散熱器燙手不能在上面停留時(shí)，應(yīng)降低負(fù)載；若不能降低溫度，應(yīng)停機(jī)檢查。：為了避免勵(lì)磁裝置低頻強(qiáng)勵(lì)過電流，一般不宜帶負(fù)載停機(jī)，但應(yīng)注意防止甩負(fù)載飛車。2．定期大修時(shí)的檢查與調(diào)試 ①分別檢查勵(lì)磁繞組、勵(lì)磁系統(tǒng)各變壓器及互感器、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器全部電路，以及操作、表計(jì)、保護(hù)、信號(hào)等電路的絕緣電阻應(yīng)符合要求；②徹底清除勵(lì)磁裝置各元器件、電路及外殼上的灰塵及臟污；③檢查各帶電部位的絕緣物是否正常，要及時(shí)更換破皮、老化或損傷的絕緣導(dǎo)線；④檢查各聯(lián)接頭、焊接點(diǎn)及接插件的接觸是否可靠、焊接是否良好；⑤檢查各控制開關(guān)、刀開關(guān)、按鈕、接觸器、空氣開關(guān)、繼電器、電位器等觸頭接觸是否良好，有無燒蝕損壞現(xiàn)象，機(jī)械傳動(dòng)部分是否靈活可靠；⑥各指示儀表是否正常，模擬指針表應(yīng)檢查表計(jì)的表針有無卡塞現(xiàn)象，按要求定期校驗(yàn)；⑦按要求對勵(lì)磁變壓器及互感器的絕緣油作定期化驗(yàn)及絕緣試驗(yàn)；⑧檢查電刷與集電環(huán)接觸是否良好，更換磨損過大的電刷；⑨檢查各插件板上的元器件是否變質(zhì)或損壞，電路是否正常，焊點(diǎn)是否脫落。處理：①合上交流側(cè)電源開關(guān)；②熔斷器熔斷可能由于QFG未跳閘，或勵(lì)磁電源變壓器未斷開所致。1．按起勵(lì)按鈕，勵(lì)磁電流表擺動(dòng)一下，再按按鈕就沒有反應(yīng)了。處理：可檢查自控線路及穩(wěn)壓電路的電源是否正常。原因是測量比較放大電路中，個(gè)別串聯(lián)電阻值變大。原因：①過勵(lì)限制電路整定值偏高或故障；②過流保護(hù)整定值偏高或故障；③QFG本身或跳閘回路故障，不能跳閘；④勵(lì)磁電流表讀數(shù)不準(zhǔn)（偏高）。若觸發(fā)組件輸出脈沖正常，則控制極連接導(dǎo)線必有開斷現(xiàn)象，應(yīng)檢查更換。原因：①電網(wǎng)故障，電壓大幅度擺動(dòng)；②測量電路濾波電容或與UK并聯(lián)的平滑電容損壞；③自控電路中的負(fù)反饋電路故障，抑制外界干擾及本機(jī)自激振蕩的能力下降或消失；④放大電路中的晶體管變質(zhì)；⑤檢測放大電路中的聯(lián)接導(dǎo)線似斷非斷或焊點(diǎn)接觸不良；⑥可控硅控制極引線似斷非斷。其上可取得與輸入電流成正比的電壓，將它們的一端異極性相連，接成V型，形成三相電壓，接至過勵(lì)限制電路的輸入端456。限制信號(hào)具有限制開放角繼續(xù)增大的作用，使輸入可控橋電流的最大值受到限制。IB（A）10．90．80．70．60．50．40．30．20．1U45（V）U56（V）U64（V）U910（V）表43過勵(lì)限制特性測試記錄表整定開關(guān)置“0”檔Usr（V）Usc（V）整定開關(guān)置“5”檔Usr（V）Usc（V）整定開關(guān)置“10”檔Usr（V）Usc（V）5．再將過勵(lì)限制整定開關(guān)分別置于“5”檔和“10”檔時(shí)，按上面第4步分別測出二組數(shù)據(jù)記錄在表43相應(yīng)的表格中。 控制電路可能是氣動(dòng)、液動(dòng)、電力和電子的，而且一類型可用于不同的控制器。 . Brown and . Smith. A highvoltage transmission line pulse transformer19 transmission lane for use with millimicro second pulses. Electronic Eng., vol. 27, pp20 Lines. Shaum’s Outline Series, M c GrawHill, 1968, 附 錄工業(yè)自動(dòng)化控制一 工業(yè)自動(dòng)控制溫度、壓力、流量以及液位，是工業(yè)上所要測定和控制的最常用量。2Re阻值不大，它并不明顯地減慢1Ce的充電速度，保證限制信號(hào)有較快的上升速度。故可看作一個(gè)個(gè)串聯(lián)的小穩(wěn)壓管。原因可能是：①檢測放大電路故障，無UK輸出；②可控橋輸出端短路或開路；③續(xù)流二極管損壞短路；④勵(lì)磁電源變壓器短路，引起高壓側(cè)開關(guān)跳閘或熔絲熔斷；⑤勵(lì)磁繞組開路或嚴(yán)重短路；⑥失磁保護(hù)故障拒動(dòng)。原因及處理：①熔斷器或熱繼電器動(dòng)作，切斷風(fēng)機(jī)電源。原因及處理：①單機(jī)運(yùn)行中長期過負(fù)載；應(yīng)減載至額定值；②并網(wǎng)運(yùn)行電網(wǎng)電壓偏低，機(jī)組長期低cosφ運(yùn)行，致使勵(lì)磁電流IL長期過載；應(yīng)減小IL少發(fā)無功；③機(jī)組長期低速運(yùn)行，IL長期過載；應(yīng)提高轉(zhuǎn)速至額定；④實(shí)際工作中會(huì)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)風(fēng)道堵塞；應(yīng)清除；⑤定子繞組短路或絕緣下降，應(yīng)立即停機(jī)檢修。原因是檢測放大電路中有開路、短路或元件損壞現(xiàn)象，相當(dāng)于測得的UF劇烈下降或消失，調(diào)節(jié)器強(qiáng)勵(lì)。1．起勵(lì)后旋動(dòng)勵(lì)磁整定電位器能自由調(diào)節(jié)UF，但當(dāng)UF增至最大允許值時(shí)，限壓值太低或不能限壓。3．按起勵(lì)按鈕無反應(yīng)，勵(lì)磁電流及電壓表絲毫不動(dòng)。原因是可控橋交流側(cè)相序接錯(cuò)，或者是同步電壓相序或相位有錯(cuò)。上述檢測中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢修或換件處理。采用外接直流電源助磁或它激起勵(lì)的機(jī)組。7．當(dāng)發(fā)電機(jī)由于某種原因低頻運(yùn)行時(shí)，應(yīng)特別注意可控橋輸出電流不得超過允許值，可控硅的溫升應(yīng)符合要求。同時(shí)應(yīng)著重監(jiān)視低勵(lì)限制單元的運(yùn)行情況。③重復(fù)上述操作1～2次，盡可能使兩種控制電壓相等。為方便檢查線路的正確性，實(shí)驗(yàn)線路圖中的直流回路、交流回路、控制回路等應(yīng)分別用不同顏色的導(dǎo)線連接。只有將電壓調(diào)低（約240V以下），并按“過壓復(fù)位”按鈕后，才能自動(dòng)恢復(fù)正常輸出。3)按下“啟動(dòng)”按鈕，“啟動(dòng)”按鈕指示燈亮，只要調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的手柄，在輸出口U、V、W處可得到0～450V的線電壓輸出，并可由控制屏上方的三只交流電壓表指示。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的頂值電流保護(hù)對于高頂值勵(lì)磁系統(tǒng)是必備功能。其步驟如下：1)由勵(lì)磁機(jī)負(fù)載特性得到發(fā)電機(jī)磁場電壓倍數(shù)與勵(lì)磁機(jī)磁場電流倍數(shù)的關(guān)系。 s時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié),以減少有功功率波動(dòng)和無功功率超調(diào)。這些大公司均有很強(qiáng)的科研開發(fā)能力。這一控制方式至今仍被廣泛使用。多目標(biāo)協(xié)調(diào)問題。在人工智能應(yīng)用于勵(lì)磁控制時(shí)，并不需要被控對象精確的數(shù)學(xué)模型，其控制效果是由控制規(guī)則及其對系統(tǒng)運(yùn)行變化的適應(yīng)能力決定的。該方法的缺點(diǎn)是數(shù)學(xué)過程復(fù)雜、不直觀，不易為工程技術(shù)人員所掌握。最后，與AVR/PSS式勵(lì)磁控制器相比，往往缺少足夠高的電壓反饋增益。最優(yōu)控制理論的主要特點(diǎn)是:不是建立在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，而是建立在空間狀態(tài)方程的基礎(chǔ)上，是基于系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)對提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性起著重要的作用，隨著快速勵(lì)磁系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，勵(lì)磁控制對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響效果越來越明顯，科技工作者對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了長期而廣泛的研究，取得了許多顯著的成果。由于勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可對調(diào)差系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以就可以達(dá)到機(jī)組間無功負(fù)荷合理分配的目的。良好的勵(lì)磁控制在增加人工阻尼，消除第二擺或多擺失步方面的作用則更為重要。在=時(shí)線路達(dá)到所能輸送的極限功率，即對于單機(jī)——無窮大母線系統(tǒng)，不考慮凸極效應(yīng)和定子電阻。隨著發(fā)電機(jī)容量的提高，所需勵(lì)磁電流也隨之增大，而直流勵(lì)磁機(jī)由于存在機(jī)械整流環(huán)，功率過大時(shí)制造存在困難，因此在大容量的發(fā)電機(jī)組上很少采用。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。 關(guān)鍵詞　電力系統(tǒng)；勵(lì)磁控制系統(tǒng)；過勵(lì)限制不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印目錄摘要 IAbstract Ⅱ第1章 緒論 1 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)簡介 1 2 2 2 3 4 5 5 5 5 6 6 6 8 9 10第2章 勵(lì)磁系統(tǒng)的過勵(lì)限制 13 過勵(lì)限制的主要特性 13 13 14 15 15 15 16 16 16 16第3章 可控勵(lì)磁發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置操作及維護(hù) 17 實(shí)驗(yàn)裝置操作說明 17 18 19 19—手動(dòng)控制切換操作要點(diǎn) 20 20 21 22 23 23 23 24 26 26第4章 過勵(lì)限制特性實(shí)驗(yàn) 30 30 31 32參考文獻(xiàn) 35附錄 36致謝 42結(jié)論 35千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。圖11 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，同步發(fā)電機(jī)容量較小，勵(lì)